如圖為某電視臺(tái)舉辦的大型水上沖關(guān)節(jié)目的一部分,光滑的均勻粗鋼絲繩固定在等高的A、B處,鋼絲繩最低點(diǎn)與固定點(diǎn)A、B的高度差為H,動(dòng)滑輪起點(diǎn)在A處,并可沿鋼絲繩自由滑動(dòng),鋼絲繩最低點(diǎn)距離水面為5a。若質(zhì)量為m的人抓住滑輪下方的掛鉤由A點(diǎn)靜止滑下,抓住滑輪的手與腳底之間的距離為a,比賽規(guī)定參賽者須在鋼絲繩最低點(diǎn)脫鉤并到達(dá)與鋼絲繩最低點(diǎn)水平相距為4a、寬度為a,厚度不計(jì)固定的海綿墊子上。若參賽者由A點(diǎn)靜止滑下,會(huì)落在海綿墊子左側(cè)的水中。為了能直立落到海綿墊子上,參賽者在A點(diǎn)抓住掛鉤時(shí)應(yīng)具有一定的初動(dòng)能,求此初動(dòng)能的范圍。
參賽者落到海綿墊的過程是平拋運(yùn)動(dòng)。設(shè)人脫離鋼索時(shí)的速度為v,運(yùn)動(dòng)的水平位移為s,
則s=vt(1分)      (1分)
由題意知,s=4a時(shí),參賽者具有的最小速度(2分)
s=5a時(shí),參賽者具有的最大速度為(2分)
設(shè)參賽者在A點(diǎn)抓住掛鉤的初動(dòng)能為Ek,從A到最低點(diǎn)的過程中由機(jī)械能守恒定律可得:
(2分),
代入可得(2分)
(1分)
故參賽者應(yīng)具有的初動(dòng)能的范圍為(2分)
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,質(zhì)量M="2" k的滑塊套在光滑的水平軌道上,質(zhì)量m="1" kg的小球(視為質(zhì)點(diǎn))通過長L=0.5 m的輕桿與滑塊上的光滑軸O連接,滑塊不會(huì)影響到小球和輕桿在豎直平面內(nèi)繞O軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。開始時(shí)輕桿處于水平狀態(tài),F(xiàn)給小球一個(gè)大小為的豎直向下的初速度,取g="10" m/s2
小題1:若鎖定滑塊,要使小球在繞O軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)恰能通過圓周的最高點(diǎn),求初速度的大小。
小題2:若解除對(duì)滑塊的鎖定,并讓小球豎直向下的初速度,試求小球相對(duì)于初始位置能上升的最大高度。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

兩個(gè)正點(diǎn)電荷Q和8Q分別置于固定在光滑絕緣水平面上的A、B兩點(diǎn),A、B相距2R,且A、B兩點(diǎn)正好位于水平光滑絕緣半圓細(xì)管的兩個(gè)端點(diǎn)出口處,如圖所示,若把一點(diǎn)電荷放于絕緣管內(nèi)靠近A點(diǎn)處由靜止釋放,則它在管內(nèi)運(yùn)動(dòng)過程中電勢能最小的位置為M,則圖中θ的正切值為    。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

自動(dòng)充電式電動(dòng)車將電動(dòng)車的前輪裝有發(fā)電機(jī),發(fā)電機(jī)與蓄電池連接。當(dāng)騎車者用力蹬車或電動(dòng)自行車自動(dòng)滑行時(shí),自行車就可以通過發(fā)電機(jī)向蓄電池充電,將其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能儲(chǔ)存起來,F(xiàn)有某人騎車以500J的初動(dòng)能在粗糙的水平路面上滑行,第一次關(guān)閉自充電裝置,讓車自由滑行,其動(dòng)能隨位移變化關(guān)系如圖中的線①所示;第二次啟動(dòng)自充電裝置,其動(dòng)能隨位移變化關(guān)系如圖線②所示,則第二次向蓄電池所充的電能是:
A.200JB.250JC.300JD.500J

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,玩具小車置于光滑水平地面上,車上固定著一個(gè)半徑為R的內(nèi)壁光滑的硬質(zhì)小圓桶,桶內(nèi)有一質(zhì)量為m,可視為質(zhì)點(diǎn)的光滑小鉛球靜止在圓桶的最低點(diǎn),F(xiàn)讓小車和鉛球均以速度向右做勻速運(yùn)動(dòng),當(dāng)小車遇到固定在地面的障礙物后,與之碰撞,碰后小車速度為零,關(guān)于碰后的運(yùn)動(dòng)(小車始終沒有離開地面),下列說法正確的是
A.若鉛球上升的最大高度大于R,則鉛球在經(jīng)過最高點(diǎn)時(shí)其重力勢能的增加量小于小球初始動(dòng)能
B.若鉛球能到達(dá)圓桶最高點(diǎn),則鉛球在最高點(diǎn)的速度大小為
C.若鉛球上升的最大高度小于R,則鉛球上升的最大高度等于
D.若鉛球能到達(dá)與圓心等高的A點(diǎn),則在A點(diǎn)時(shí)對(duì)圓筒的壓力為

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在前不久剛結(jié)束的“第14屆國際泳聯(lián)世界錦標(biāo)賽?上海2011”中,中國跳水隊(duì)包攬全部10枚金牌.現(xiàn)假設(shè)一質(zhì)量為m的跳水運(yùn)動(dòng)員進(jìn)人水中后受到水的阻力而做減速運(yùn)動(dòng),設(shè)水對(duì)他的阻力大小恒為F,那么在他減速下降高度為h的過程中,下列說法正確的是(g為當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋?nbsp;  )
A.他的動(dòng)能減少了FhB.他的重力勢能減少了mgh
C.他的機(jī)械能減少了(F-mg)hD.他的機(jī)械能減少了 Fh

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

小車在平直的公路上以初速度v0開始加速行駛,經(jīng)過時(shí)間t,前進(jìn)了距離l,達(dá)到最大速度vmax,設(shè)此過程中發(fā)動(dòng)機(jī)功率恒為P,受的阻力恒為Ff,則此過程中電動(dòng)機(jī)所做的功為                                   
A.Ffvmax tB.Pt
C.Ff tD.m vmaxm v02Ff l

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在離地面高為H處以水平速度v0拋出一質(zhì)量為m的小球,經(jīng)時(shí)間t,小球離水平地面的高度變?yōu)閔,此時(shí)小球的動(dòng)能為EK,重力勢能為EP(選水平地面為零勢能參考面)。下列圖象中大致能反映小球動(dòng)能Ek、勢能EP變化規(guī)律的是

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,在O點(diǎn)放置一個(gè)正電荷.在過O點(diǎn)的豎直平面內(nèi)的A點(diǎn),自由釋放一個(gè)帶正電的小球,小球的質(zhì)量為m、電荷量為q.小球落下的軌跡如圖中虛線所示,它與以O(shè)為圓心、R為半徑的圓(圖中實(shí)線表示)相交于B、C兩點(diǎn),O、C在同一水平線上,∠BOC=30°,A距離OC的豎直高度為h.若小球通過B點(diǎn)的速度為v,試求UCA=?

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